沈治河，樸成日

(海軍大連艦艇學院，遼寧 大連 116018)

加強對空防御以保證航母的安全是航母編隊重點考慮的問題之一，實現(xiàn)對來襲目標的早期預警成為提高編隊生命力的關鍵［1］。預警機是航母編隊中重要的預警兵力，可以憑借機載雷達探測距離遠的優(yōu)勢實施對空預警，為防空兵力兵器提供目標信息，為編隊對空防御提供一定的預警距離和反應時間。因此，研究預警機如何配置，提高航母編隊的防空作戰(zhàn)能力具有重要的理論價值和軍事意義［2］。文獻［4］和［5］利用三角關系對預警機前出距離、預警距離和預警扇面角度進行了探討。從應用的角度看，需要進一步研究:預警機和殲擊機協(xié)同構成了編隊遠程防空作戰(zhàn)體系，因此預警機的配置應考慮殲擊機配置因素的影響;預警機的陣位配置不是一個點，應該是巡邏線(或巡邏空域)，因此需要考慮巡邏線對前出距離、預警距離、預警扇面角的影響因素;編隊在航渡時，需要考慮預警機的行動方法與航母的協(xié)同。關于殲擊機配置因素的影響和預警機行動方法與航母的協(xié)同問題，在文獻［6］中已有詳盡的討論，本文著重對預警機巡邏線設置與前出距離、預警距離、預警扇面角之間的關系進行討論。

1 預警機空域配置的基本要求

預警機空域配置的前提是明確預警機承擔的任務。在對空防御中，預警機的使命任務為:在航母編隊指定空域執(zhí)行巡邏警戒任務;遠距離發(fā)現(xiàn)、識別、跟蹤空中目標，特別是低空和超低空來襲的飛機、掠海飛行的導彈;為航母編隊提供空中警戒和指揮引導。

因此，預警機的配置必須滿足以下基本要求:

1)前出距離能為編隊提供一定的預警縱深;2)在受敵威脅扇面內(nèi)有一定的警戒寬度;3)前出的距離在編隊有效通信范圍之內(nèi)［3］;4)前出的距離需要考慮預警機的留空時間;5)前出的距離需要得到殲擊機的掩護，保證其安全遂行任務。

航母編隊兵力的配置需要確定基準點，而基準點與編隊的狀態(tài)相關。當航母編隊在航渡中時，參考基準點是航母;當航母編隊在綜合作戰(zhàn)區(qū)時，參考基準點則是綜合作戰(zhàn)區(qū)的圓心。預警機的配置，用相對于基準點的前出距離、方位和巡航高度三個要素來描述。預警機配置的方位以編隊的威脅軸為基準，關于威脅軸的確定在很多文獻中已有討論，在此不再贅述。預警機的巡航高度是指預警機在執(zhí)行預警任務時，選定的適宜于遠距離或長時間飛行的高度。

基本要求3)、4)、5)，實際上是對預警機的前出距離進行約束。關于前出距離在文獻［6］中已經(jīng)討論，在此直接引用結論:預警機可以前出的最大距離為:Dmax=min{S預警機，D通信，D掩護}。其中，S預警機為預警機在保證巡邏時間的前提下，遠離基準點的最大距離;D通信為預警機與航母進行可靠通信的距離;D掩護為在殲擊機的可靠掩護下，預警機可前出的距離。

當預警機前出的最大距離確定后，預警機提供的最大預警距離便也確定，即 (Dmax+D探測)。其中，D探測為預警機對敵機的探測距離。

2 預警機巡邏空域的配置

2.1 對空防御中編隊預警距離

編隊預警距離是以航母(或綜合作戰(zhàn)區(qū)圓心)為基準點，為保證編隊警戒艦裝備的中遠程艦空導彈在最大射程上攔截來襲敵機，或在敵機使用空艦導彈攻擊前，編隊警戒艦已經(jīng)做好抗擊準備，為此預警機必須提供的預警距離，用DBX表示。

其中，D攔截是為保證航母警戒艦艦空導彈在最大有效射程上攔截敵機，所需要的預警距離;D艦空為航母警戒艦艦空導彈最大有效射程;t攔截為預警機從發(fā)現(xiàn)敵機開始，經(jīng)過綜合識別、發(fā)出警報、指揮員定下抗擊決心下達開火命令、艦空導彈飛行至最大攔截距離，所經(jīng)歷的時間。

其中，D威脅為在敵機使用武器攻擊之前，保證航母警戒艦做好防空作戰(zhàn)準備，需要的預警距離;D空艦為敵機空艦導彈最大有效射程;t準備為預警機從發(fā)現(xiàn)敵機開始，經(jīng)過綜合識別、發(fā)出警報、指揮員定下抗擊決心、艦空導彈系統(tǒng)做好發(fā)射前準備，所經(jīng)歷的時間。

這樣，編隊必需的預警距離為

因此，預警機前出一定距離后，提供的預警距離D預警必須大于編隊預警距離DBX，才能滿足編隊的預警需求。

2.2 前出距離對預警能力影響分析

預警機的前出距離(D前出)、探測能力和提供的預警距離(D預警)與預警扇面角(α)，構成了三角關系，如圖1所示。

圖1 預警機前出配置示意圖

從圖1中可以看出，當D預警＞(D探測+D前出)時，顯然預警機無法實現(xiàn);當D預警≤(D探測-D前出)時，預警機可以為編隊提供360°全方位的預警;而當(D探測-D前出)＜ D預警＜ (D探測+D前出)時，則有

2.3 預警機巡邏空域(或巡邏線)配置模型

事實上，預警機前出后不會固定在某一陣位上，而是在一定的空域里(或巡邏線上)巡邏飛行。為方便討論，以矩形巡邏空域(或巡邏線)遠離基準點的長邊進行討論。

如圖2所示，設直線AB為巡邏線(矩形巡邏空域的長邊)，與威脅軸垂直，圖2中兩個圓分別是預警機在巡邏線兩個端點A和B的探測范圍，這樣扇面HEF則是預警機的預警扇面。

圖2 預警機巡邏空域(巡邏線)配置圖

在預警機前出距離確定的情況下，由圖2可知，預警機提供的最大預警距離為

其中，D預警為預警機在威脅方向上提供的預警距離;D前出為預警機巡航時陣位相對于基準點水平距離的最大值;DAB為巡邏線AB的長度。

預警機的前出距離、巡邏線長度與提供的預警距離、預警扇面角度存在關系式:

其中，φ為預警機提供的預警扇面角度，以基準點為圓心，以D預警為半徑。

式(4)～式(7)反映了預警機配置基本要求1)和2)。當預警機在巡邏線上從A點飛到B點，預警扇面邊緣EH上的CH段依然在預警機的監(jiān)視范圍內(nèi)。應該保證CH長度大于DBX，即在敵機使用武器之前航母的警戒艦已做好抗擊準備，或保證航母的警戒艦在艦空導彈最大射程上攔截敵機。表達式為:

其中，DCH為點C到點H之間的距離。

3 預警機配置的評價指標

通過以上分析，結合對空防御中指揮員對預警行動的關注，可以總結出評價預警機配置的指標:①預警機的前出距離和預警機在巡邏空域的執(zhí)勤時間;②在威脅方向上能提供的預警距離和預警扇面角度［7］。

4 仿真分析

首先設定基本作戰(zhàn)參數(shù):預警機對低空戰(zhàn)斗機發(fā)現(xiàn)距離為400km，巡航高度為8000m，上級提出預警機前出的最大距離為240 km，敵機空艦導彈射程為160km，t準備為 60s，t攔截為 240s。

根據(jù)式(1)，得出 D攔截為230 km。根據(jù)式(2)，得出D威脅為180 km。編隊必需的預警距離為DBX=Max{230，180}=230km。

假設預警機的前出距離小于240km，這樣預警機提供的預警距離小于640km。當編隊提出的預警距離大于640km時，預警機無法滿足。如果編隊需要360°全方位預警，則編隊預警距離與預警機前出最大距離的對應關系如圖3所示。

圖3 全方位預警距離隨前出最大距離變化圖

根據(jù)式(4)～式(10)，進行仿真，當預警機前出距離分別為100km、110km、…、230km、240km 時，預警機提供的預警距離與預警扇面角度對應關系如圖4所示。

圖4 預警距離隨預警扇面角度變化圖

從圖4可以看出，當預警機前出距離一定時，隨著預警扇面角度的增加，預警距離開始急劇下降，前出距離越大、越明顯。

當預警機前出距離分別為 100km、110km、…、230km、240km時，預警機提供的預警距離與巡邏線最大長度之間的關系如圖5所示。

圖5 預警距離隨巡邏線長度變化圖

從圖5可以看出，當前出距離一定時，隨著預警距離的增加，巡邏線的最大長度也在增加，前出距離越大越明顯。

5 結束語

本文通過對預警機空域配置方法的探討，結合實例仿真，可以看出:預警機的前出距離約束了預警機在威脅軸上能提供的預警距離，而前出距離、預警距離和巡邏線長度決定了預警扇面角度。因此，預警機的巡邏空域配置實質上是在預警機的前出距離、預警距離、預警扇面角度與巡邏線長度之間進行平衡。

［1］徐圣良，王振波.航母編隊航渡過程中防空哨戒艦陣位確定方法研究［J］.指揮控制與仿真，2007，29(4):54-58.

［2］陳國賓，吳曉海.雷達哨艦在編隊對空預警中的前出陣位研究［J］.指揮控制與仿真，2008，30(4):30-33.

［3］譚安勝，邱延鵬，汪德虎.新型驅護艦編隊防空隊形配置［J］.火力與指揮控制，2003，28(6):5-9.

［4］徐圣良，吳曉鋒.航母編隊航渡過程中預警機陣位確定方法研究［J］.指揮控制與仿真，2007，29(1):56-60.

［5］徐圣良，吳曉鋒.航母編隊進入綜合作戰(zhàn)區(qū)后預警機陣位研究［J］.艦船電子工程，2008，28(1):41-43.

［6］沈治河，樸成日.航母編隊在對空防御中殲擊機空域配置方法［J］.指揮信息系統(tǒng)與技術，2012，3(3):29-34.

［7］賈昊，徐圣良.防敵機空襲中艦載警戒直升機陣位配置研究［J］.艦船電子工程，2009，29(2):40-42.